農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)
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工藝技術(shù)特點
（1）較小的池容和占地面積。
曝氣生物濾池的BOD5容積負荷大，一般可達到5～6kgBOD5/（m3·d），是常規(guī)二級生物處理的6～12倍，所以它的池容和占地面積較常規(guī)二級生物處理工藝要小，同時在濾池后不需設二沉池，節(jié)省了占地面積和土建費用。采用曝氣生物濾池工藝的城市污水處理廠工藝構(gòu)筑物占地面積只有氧化溝工藝的1/5左右；
（2）抗沖擊負荷能力強，處理效果穩(wěn)定，處理出水水質(zhì)好。
由于整個濾池中分布著較高濃度的微生物，反應速率高，而高濃度的微生物以膜狀存在于濾池的陶粒表面，其本身就耐水量的沖擊，即使濾速增大較多也不會使微生物流失；
（3）對低濃度污水適應性強，不會產(chǎn)生由于營養(yǎng)物過低導致微生物無法培養(yǎng)的情況，且該工藝啟動時間相對較短；
（4）氧的利用率高；
（5）硝化速率高，效果好，若增加回流等設施，可以實現(xiàn)非常好的脫氮效果；
（6）受氣候影響相對較??；
（7）構(gòu)筑物模塊化，有利于今后的擴建；
（8）主要設備和材料均可國內(nèi)配套生產(chǎn)，不需進口，節(jié)省投資。
接觸氧化法的特征
1）接觸氧化法與其它生物處理方法比較，具有如下一些特點：
① BOD容積負荷高，污泥生物量大，相對而言處理效率較高，而且對進水沖擊負荷（水力沖擊負荷及有機濃度沖擊負荷）的適應力強。
② 處理時間短。因此在處理水量相同的條件下，所需裝置的設備較小，因而占地面積小。
③ 能夠克服污泥膨脹問題。生物接觸氧化法同其他生物膜法一樣，不存在污泥膨脹問題，對于那些用活性污泥法容易產(chǎn)生膨脹的污水，生物接觸氧化法特別顯示出*性。容易在活性污泥法中產(chǎn)生膨脹的菌種（如球衣細菌等），在接觸氧化法中，不僅不產(chǎn)生膨脹，而且能充分發(fā)揮其分解氧化能力強的優(yōu)點。
④ 可以間歇運轉(zhuǎn)。當停電或發(fā)生其它突然事故后，生物膜對間歇運轉(zhuǎn)有較強的適應力。長時間的停車，細菌為適應環(huán)境的不利條件，它和原生動物都可進入休眠狀態(tài)，顯示了對不利生長的環(huán)境有較強的適應力；一旦環(huán)境條件好轉(zhuǎn)，微生物又重新開始生長、代謝。有人試驗，即使停止運轉(zhuǎn)一個月，再重新開始運行，生物膜數(shù)日內(nèi)即可恢復正常。
維護管理方便，不需要回流污泥。由于微生物是附著在填料上形成生物膜，生物膜的剝落與增長可以自動保持平衡，所以無需回流污泥，運轉(zhuǎn)十分方便。
⑥ 剩余污泥量少。
2）接觸氧化法具有上述的優(yōu)點，不失為一種的生化處理法。其處理的原理分析如下：
① 生物活性高（泥齡低）。國內(nèi)采用的接觸氧化池中，絕大多數(shù)的曝氣裝置設在填料之下，不僅供氧充足，而且對生物膜起到了攪動作用，加速了生物膜的更新，使生物的活性提高。如果從“泥齡”來看，活性污泥法的“泥齡”為3～4天，而級氧化池的生物膜“平均泥齡”為1～2天。由于平均泥齡低，微生物總是處在很高的活力下工作。經(jīng)耗氧速度測定，同樣濕重的帶有絲狀菌的生物膜，其耗氧速度較活性污泥法的高1.81倍。
② 傳質(zhì)條件好，微生物對有機物的代謝速度比較快。在接觸氧化法中由于空氣的攪動，整個氧化池的污水在填料之間流動，使生物膜和水流之間產(chǎn)生較大的相對速度，加快了細菌表面的介質(zhì)更新，增強了傳質(zhì)效果，加快了生物代謝速度，縮短了處理時間。
③ 利于絲狀菌的生長。在有填料的接觸氧化池中，對絲狀菌的生長很有利。絲狀菌的存在，能提高對有機物的分解能力。
④ 充氧效率高。接觸氧化法的填料有增進充氧效果的作用，動力效率在3kgO2/kw?h以上，比無填料的曝氣提高30%。充氧效率高，則有機物的氧化速度相應提高。
⑤ 有較高的生物濃度。一般活性污泥法的污泥濃度為2～3g/L，而接觸氧化法可達10～20g/L。由于微生物濃度高，故大大提高了BOD5容積負荷和處理效率。由于生物量大，對低濃度的污水，也能有效地進行處理；而且由于填料表面有利于硝化菌的生長，故能適應污水中氨氮硝化的要求。
3）盡管生物接觸氧化法具有許多優(yōu)點，是一種的生化處理構(gòu)筑物，但也存在著一些缺點：
① 生物膜的厚度隨負荷的增高而增大，負荷過高則生物膜過厚，引起填料堵塞。故負荷不易過高，同時要有防堵塞的沖洗措施。
② 大量產(chǎn)生后生動物（如輪蟲類）。后生動物容易造成生物膜瞬時大塊脫落，則易影響出水水質(zhì)。
③ 填料及支架等往往導致建設費用增加。
作為有較長歷史的活性污泥法生物處理系統(tǒng)，在長期的工程實踐過程中，根據(jù)水質(zhì)的變化、微生物代謝活性的特點和運行管理、技術(shù)經(jīng)濟及排放要求等方面的情況，又發(fā)展成為多種運行方式和池型。其中按運行方式，可以分為普通曝氣法、漸減曝氣法、階段曝氣法、吸附再生法(即生物接觸穩(wěn)定法)、高速率曝氣法等。
推流式活性污泥法
推流式活性污泥法，又稱為傳統(tǒng)活性污泥法。推流式曝氣池表面呈長方形，在曝氣和水力條件的推動下，曝氣池中的水流均勻地推進流動，廢水從池首端進入，從池尾端流出，前段液流與后段液流不發(fā)生混合。其工藝流程圖見圖2-5-18所示。
在曝氣過程中，從池首至池尾，隨著環(huán)境的變化，生物反應速度是變化的，F(xiàn)/M值也是不斷變化的，微生物群的量和質(zhì)不斷地變動，活性污泥的吸附、絮凝、穩(wěn)定作用不斷地變化，其沉降-濃縮性能也不斷地變化。
推流式曝氣的特點是：①廢水濃度自池首至池尾是逐漸下降的，由于在曝氣池內(nèi)存在這種濃度梯度，廢水降解反應的推動力較大，效率較高;②推流式曝氣池可采用多種運行方式;③對廢水的處理方式較靈活。但推流式曝氣也有一定的缺點，由于沿池長均勻供氧，會出現(xiàn)池首曝氣不足，池尾供氣過量的現(xiàn)象，增加動力費用。
推流式曝氣池一般建成廊道型，根據(jù)所需長度，可建成單廊道、二鹿道或多廊道。廊道的長寬比一般不小于5:1，以避免短路。
農(nóng)村生活污水處理系統(tǒng)用于處理工業(yè)廢水，推流式曝氣池的各項設計參數(shù)的參考值大體如下：
BOD 負荷(Ns) 0.2~0.4kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負荷(Nv) 0.3~0.6kgBOD5/(m3.d)
污泥齡(生物固體平均停留時間)(θr、ts) 5~15d;
混合液懸浮固體濃度(MLSS) 1500~3500mg/L;
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS) 1200~2500mg/L;
污泥回流比(R) 25%~50%;
曝氣時間(t) 4~8h;
BOD5去除率 85%~95%。
*混合活性污泥法
*混合式曝氣池，是廢水進入曝氣池后與池中原有的混合液充分混合，因此池內(nèi)混合液的組成、F/M值、微生物群的量和質(zhì)是*均勻一致的。整個過程在污泥增長曲線上的位置僅是一個點。這意味著在曝氣池中所有部位的生物反應都是同樣的，氧吸收率都是相同的。
*混合式曝氣池的特點是：①承受沖擊負荷的能力強，池內(nèi)混合液能對廢水起稀釋作用，對高峰負荷起削弱作用;②由于全池需氧要求相同，能節(jié)省動力;③曝氣池和沉淀池可合建，不需要單獨設置污泥回流系統(tǒng)，便于運行管理。
*混合式曝氣池的缺點是，連續(xù)進水、出水可能造成短路;易引起污泥膨脹。
本工藝適于處理工業(yè)廢水，特別是高濃度的有機廢水。
用于處理城市廢水，*混合曝氣池的各項設計參數(shù)的參考值如下：
BOD 負荷(Ns) 0.2~0.6kgBOD5/(kgMLSS.d)
容積負荷(Nv) 0.8~2.0kgBOD5/(m3.d)
污泥齡(生物固體平均停留時間)(θr) 5~15d;
混合液懸浮固體濃度(MLSS) 3000~6000mg/L;
混合液揮發(fā)性懸浮固體濃度(MLVSS) 2400~4800mg/L;
污泥回流比(R) 25%~100%;
曝氣時間(t) 3~5h;
BOD5去除率 85%~90%。
分段曝氣活性污泥法
分段曝氣活性污泥運行模式又稱階段進水活性污泥法或多段進水活性污泥法，其特點是廢水沿池長多點進水，有機負荷分布均勻，使供氧量均化，克服了推流式供氧的弊病。沿池長F/M分布均勻，充分發(fā)揮其降解有機物的能力。該法可提高空氣利用率，提高池子工作能力，適用各種范圍水質(zhì)。該工藝的不足是，進水若得不到充分混合，會引起處理效果的下降。
